薄煤层螺旋钻无人工作面开采技术
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我国绝大多数产煤矿区薄、中厚、厚煤层并存,其中薄煤层储量较丰富。
全国1.3m以下的薄煤层储量约占煤炭总储量的20%。
薄煤层开采难度极大,工效很低,安全性差,一直是制约煤炭企业生产接续和可持续发展的难题,以致部分矿区过早衰竭,致使我国东部煤炭资源挖潜和利用的任务日趋加重。
党中央提出:坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。
徐州矿务集团公司坚持用高新技术对传统产业进行改造,按照做大总量、调整结构、提高质量、显现效益的要求牞全力推进环境保护和资源节约相结合的新型工业化进程,走出了煤炭企业的新型工业化发展道路。
该集团的韩桥煤矿采用了BSHK-2DM型螺旋钻机无人工作面开采,为我国薄煤层开采开创了一种新的采煤方法。
1.螺旋钻机及操作1.1用途BSHK-2DM型螺旋钻机是解决薄煤层开采、提高煤炭资源回收率的一种新型的采煤设备,是目前解决薄煤层开采的最好方法之一。
该机采用独头钻采的工艺,即螺旋钻机布置在顺槽中,向一帮煤层钻孔,钻头割煤,螺旋钻杆掏煤,煤直接落在顺槽的刮板机上运出。
该机的应用实现了无人工作面独头采煤。
采宽为1.905~2.105m,采深可达85m。
1.2适用条件及系统配置螺旋钻机适用于非自燃、有瓦斯和煤尘爆炸危险的煤层,其厚度为0.65~0.9m,煤层倾角为-15°~+15°,在减少采深的况下,可应用在煤层倾角-25°~+25°的工作面,煤层走向倾角小于8°,巷道净断面不小于11.2m2,卧底量不小于0.6m。
当开采不规则煤层及保安煤柱时,其煤层厚度可达1.5m。
螺旋钻机不允许应用在有煤与瓦斯突出危险和自燃的煤层,当岩石夹层硬度f>6时不能应用。
螺旋钻机的通风、供水、运输依赖于全矿井的通风、供水、运输系统。
与螺旋钻机配套的设备有:工作面刮板运输机、单轨吊、局部通风机和各类控制开关。
薄煤层开采技术与应用探究发布时间:2022-05-26T01:03:43.735Z 来源:《中国科技信息》2022年第3期作者:韩国平[导读] 以薄煤层开采技术为对象开展探究,结合具体工程实际韩国平黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司黑龙江双鸭山 155100摘要:以薄煤层开采技术为对象开展探究,结合具体工程实际,在介绍回采面设备的基础上,对薄煤层机械化普采的作业方式和安全防护进行逐一分析,并对其实际应用效果做出总结。
结果表明,基于爬底板采煤机的普采工艺实现了对薄煤层的有效回采,希望能为其他矿井相似工程的开展提供借鉴与参考。
关键词:矿井;薄煤层;大倾角;作业方式;安全防护引言伴随中国煤炭产业的持续发展,煤炭资源储量也持续降低,而薄煤层作为一种主要的煤炭赋存形式,以往对其的回采利用十分有限,因此如何实现薄煤层的有效回采对于矿井的长久发展便显得至关重要。
但由于薄煤层赋存条件较差、作业空间狭小且通风安全系数较低,相关的开采工艺落后于中厚煤层,因此针对薄煤层机械化开采工艺开展探究,推动薄煤层的机械化回采作业对矿井的长久发展意义重大。
1 薄煤层开采技术的发展与现状我国把开采厚度1.3m以下的煤层称为薄煤层。
我国薄煤层资源丰富,几乎遍布全国各矿区,据统计,全国薄煤层的储量约占总储量的20%,其中厚度0.8~1.3的占86.02%,厚度小于0.8的占13.98%。
近年来,随着煤矿综合机械化程度的大幅提高和开采强度的加大,不少矿井厚煤层、中厚煤层的储量逐年下降,甚至面临枯竭,薄煤层开采的问题逐步受到重视。
目前,薄煤层开采综合机械化设备主要有滚筒采煤机、刨煤机、螺旋钻采煤机和连续采煤机。
国外薄煤层机械化开采的发展比国内早,我国一直致力于发展薄煤层机械化开采的研究和引进。
我国目前主要从低机身滚筒采煤机和刨煤机及其设备配套和自动化控制等方面进行研究和开发。
如松藻、大同、淄博等矿区的骑溜式采煤机,铁法、阳泉等矿区的刨煤机等。
薄煤层机械采煤的几种工艺与方法工程技术李永生(七台河市茄子河区安全生产监督管理局,黑龙江七台河154600)。
j jj j jj j j j:睛要】本文主要阐述了薄煤层机械采煤的长壁采堞工艺、螺旋钻机采煤、连续采堞机旁柱式采煤、急倾斜煤层钢丝绳锯采煤、滚筒采蝶l机采j蒹等工艺与方法。
,滂簧萄鄙薄煤层;机械采煤;工艺;方法—÷},??????;???r f1.?l『j极薄和薄煤层开采采高低,工作条件差,设备移动困难:掘进率高,工作面接替困难。
以下几种薄煤层机械开采工艺。
1长壁采煤工艺对于赋存稳定、地质构造简单的薄煤层可采用长壁机械化采煤。
无论采用综采工艺还是普采工艺,与厚和中厚煤层开采相比,薄煤层开采所不同的是破煤设备除了滚筒采煤机以外还可以采用刨煤机,两种破煤设备的空间高度都受煤层厚度的限制。
滚筒采煤机具有较高的破煤能力,目前,我国研制使用的薄煤层滚筒采煤机已.苜近20种,这些采煤机大致可分为骑留式和爬底式两种,当采高大于0.8—09m时,采用骑溜式采煤机。
当采高小于O Bm时,一般采用沿底板运行的爬底板式采煤机。
目前,我国使用最多的是B聃_100型薄煤层骑留式滚筒采煤机,该采煤棚适应于采高O B一13m,煤的坚固性系数f≤25、顶板中等稳定的薄煤层。
矿用刮板输送机的溜槽最小高度为150~200r a m,直接在底板七运行的爬底式滚筒采机空间高度可l型减去溜槽的高度,这大大喇氏了对采煤机采煤空间的高度要求。
煤层开采的另夕1"--种破煤设备是刨煤机,刨煤机用沿煤层切削的刨刀刨落煤炭,刨下的煤靠犁形板装入静版输j羞机,其驱动装置设于工作面端部的平巷。
刨煤机在生产中具有破煤毹耗!!≯,煤的块度大,粉尘少,产量和效率较高,劳动强宦低等优点,另外,刨煤机本身还具有结构简单,造价低,检修方便等优点。
薄煤层矿区,用刨煤机开采薄煤层取得了较好的效果。
在薄煤层中曾使用过截煤机、滚筒采煤机、刨燥期和炮采等几种采煤工艺,其中以刨煤机采燥的经济效益最好。
利用多条设备共同牵引的变频设备来改变工作效率,并采用控制煤层来改变原工作面横截部位的机身,来适应薄煤层的主要运动。
尽量减少横断面中人工的利用,采用简洁有效的设备来对地质构造进行防护。
2.2 刨煤机无人工作面开采技术在上世纪八九十年代,我国研制了一些特殊的刨煤机来对薄煤层进行开采,取得了很好的效果。
但该种方式由于使用范围不够广泛,对很多企业该种设备认识仍然不够清晰,所以还没有对该设备进行有效的利用。
但就目前来讲,刨煤机的利用给薄煤层开采带来了很好的效果。
国产刨煤机设备和其他设备共同使用,其成功经验让某些企业都有了一定的借鉴。
经过长时间的改良以后,刨煤机在薄煤层的开采中更加简洁有效,并且更加适应开采环境。
在相对稳定的薄煤层环境中,刨煤机取得了很好达到应用。
2.3 螺旋钻无人工作面开采技术该种采煤方式主要是利用某种新型设备直接作用于工作面,实现薄煤层的开采,而工作人员守候在工作面外围即可进行煤炭资源的回收操作。
利用螺旋钻无人工作面采煤技术,可以在很大程度上进行薄煤层设备的回收以及实现煤炭的再利用。
并且在螺旋设备和不同设备的共同应用中,提高了资源的利用率。
设备的优点在于只需要少量的工作人员即可完成采煤的操作,开采效率相对较高,工作环境稳定,可以完成在薄煤层真正意义上的无人开采。
螺旋钻机采煤的方式对不稳定的薄煤层开采较为有利,因为其主要通过框架结构和液压设备一同传送,在多种部件设备的共同推动下完成相应的传送操作。
周围的部分组件还可以完成对边角料的回收,防止资源的浪费。
2.4 煤锯无人面工作面开采技术在相隔不远的煤锯面工作空间中安装碎煤设备,并在各种钢材结构的牵引下做反复的切割操作,让煤锯在其中拉出较长的深沟。
随着其深度增加,煤矿内壁就会在这种牵引力的作用下自行脱落,之后就会在煤炭挤压的作用下排挤出工作面。
利用一定范围的支架结构,通过固定的胶皮将其中的空气压缩,使其充满在工作空间,形成一定的支撑作用。
3 工程实践3.1 概况在山东省内煤矿的开采中,薄煤层煤田构造较为复杂,转换成顶部岩层的工作面开采,减少人工操作。
论煤矿薄煤层开采的特点及开采技术【摘要】薄煤层的开采厚度较小,煤层薄、采高低、煤质硬、劳动效益低。
文章分析了薄煤层开采的工作面设备选择及开采工艺的选择,并对目前应用较广的螺旋钻采煤法、刨煤机配液压支架综合机械化开采方法、滚筒采煤机配液压支架综合机械化开采法三种薄煤层开采技术作了介绍。
【关键词】薄煤层开采设备工艺分析回采技术目前,我国一些地区薄煤层储量比重很大,单单就山东省来说,薄煤层的煤炭储量就占了煤炭资源的52%。
尽管薄煤层有较好的储存条件,但由于受开采劳动强度大、机械化程度低、安全系数低、工作效率低等因素的影响,薄煤层的采煤量比例仅占薄煤层储煤量的一成,产储比例严重失调,造成煤炭资源的严重浪费。
如何解决薄煤层开采的关键性技术装备问题,降低薄煤层开采成本,提供薄煤层开采的产量,降低采煤工人的劳动强度,是每一个煤矿开采技术人员都值得研究的问题。
1 煤矿薄煤层开采的特点及问题1.1 薄煤层开采的特点薄煤层的开采厚度较小,与中厚及厚煤层的开采相比,主要存在以下特点:一是煤层薄、采高低、煤质硬、劳动效益低。
薄煤层的煤层厚度多在1.3 m以下,并且煤层硬度多大于3—4,使得采掘人员在进入工作面时,或在工作面内作业时,作业空间狭小,严重制约着采掘设备的利用,一些采掘设备在采掘过程中,连移动都十分困难,采煤工人更是举步维艰,无形中增加了劳动强度和采掘难度。
二是薄煤层的采掘比例大、掘进率高,采掘接替紧张。
另外,煤层的厚度、角度的变化,以及褶曲、断层等构造,都会对采煤方法产生较大的影响。
1.2 薄煤层开采存在的问题目前我国薄煤层开采,在技术层面虽然有了一定的发展,但是还存在着以下一些问题,亟需解决。
一是开采机械化程度低,由于薄煤层采煤工作面空间非常狭小,工作条件也比较差,这样就给设备的设计制造和井下移动带来诸多困难,导致很多薄煤层开采以人工为主;二是开采生产效率低下,薄煤层由于煤层厚度变化、断层等地质构造,对煤层开采有很大影响,生产能力低,一般薄煤层单产只为中厚煤层的1/3或更少;三是投入产出比高,由于效率低,掘进率高,其开采成本明显高于中厚煤层,而经济效益则不如中厚煤层。
薄煤层开采技术作者:李锐来源:《科技资讯》 2012年第5期李锐(山西省华晋焦煤有限责任公司沙曲矿党政办山西华晋 033300)摘要:近年来,随着我国社会经济的飞速发展,煤炭工业的管理模式和建设技术有了显著的进步,对国民经济的发展起着重要的推动作用。
就目前我国工业现状而言,薄煤层开采对煤炭资源开发利用、延长煤矿矿井的开采年限以及实现煤炭工业的可持续发展具有重要的战略意义。
虽然现在我国薄煤层开采技术有了明显的提高、相关设备也有了一定程度的改进,但从实际效果上来看仍存在着一些问题。
本文将对我国薄煤层开采技术现状进行深入的研究,并在此基础上提出一些技术创新思路,以期为我国煤炭生产工业做出一点贡献。
关键词:薄煤层开采技术创新思路探究中图分类号:TD823.25 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(b)-0100-01根据调查显示,我国的煤炭赋存量比较大且呈现出多样化的特点,保有工业储量98.3亿吨,其中薄煤层赋存量约占总可采储量的19%,但目前实际产量却只占总产量的10%左右。
因此,为了实现我国煤炭工业的持续、快速、稳定的发展,我们必须改进现有的薄煤层开采技术、创新开采思路。
1 薄煤层开采过程中存在的问题根据我国关于煤层厚度的测评标准,将厚度小于1.3m的煤层定性为可以开采的薄煤层。
目前来看,在薄煤层的开采过程中主要会面临如下问题。
第一,在实际煤层开采过程中,经常会受到薄煤层所处空间的制约,开采设备的安装以及操作维护的难度相对增大;由于煤层开采空间的限制,煤矿工人的工作范围非常有限,使得瓦斯的排放变得更加困难,很容易造成安全事故;第二,由于薄煤层的赋存煤矿厚度比较低(一般小于1.3m),因此该煤层的开采进度将变得非常快,这就要求相关设备运转的周期变短,进而使得薄煤层开采工作异常紧张;第三,较之于厚煤层或中煤层而言,薄煤层的煤矿产量较低、煤矿抛洒浪费比较严重。
同时,由于该煤层所处的地理环境复杂多变,对该煤层的煤矿产量造成严重的影响。
采矿新技术一、名词解释1、大采高综采工艺答:大功率采煤机的出现而产生的一种新工艺其特征是采煤机功率大,采用强力刮板输送机和掩护式液压支架2、超级综采工作面答:工作面长度大、采区走向长、年产量高、综采采区煤炭储量大。
3、洁净开采答:洁净开采技术是指在提高煤炭质量的同时,尽量从源头上避免污染物的产生或最大程度控制污染物的生成量及污染程度,使煤炭开采对环境的污染和破坏降低到最低限度的开采技术。
4、煤层地下气化答:煤炭地下气化是指在煤层赋存地点直接获得可燃气体的过程,即在地下将固态矿物通过热化学过程变为气态燃料,然后由钻孔排到地面,供给用户。
5、螺旋钻机无人采煤法答:薄煤层螺旋钻无人工作面开采是指回采工作面上无人,而是由螺旋钻机完成工作面内的破煤、装煤、运煤等各工序。
二、简答题1、金属粗尾锚杆的特点是什么?答:(1)抗拉强度高当杆体材料为A3圆钢时,粗尾锚杆的屈服极限与破断载荷分别较普通锚杆提高56%和61%;当锚杆材料为20MnSi螺纹钢时,粗尾锚杆的屈服极限与破断载荷比普通锚杆高13%和24%;(2)延伸率大因杆体与杆尾为同一材质,因此在受复杂应力状态情况下,其内在晶质结构不会发生任何突变,且因锚杆尾部破断载荷大大高于杆体的屈服极限,因此其延伸率得到明显改善;(3)在相同情况下,锚尾不易首先发生断裂锚杆整个自由段的延伸率都能充分发挥,克服了普通锚杆尾部破断载荷过低,在锚杆体发生屈服前就断裂的缺陷;(4)在经济上更有优越性金属粗尾锚秆除具有优良的可延伸防破断性能外,在相同破断力条件下,比普通金属锚杆节约成本20%以上。
2、连续采煤机房柱式采煤法有何特点?答:连续采煤机为特征的柱式体系采煤法,可用在围岩较稳定、倾角平缓、不易自燃的低瓦斯矿井,但需提高操作技术和管理水平,加强设备的维护,充分发挥设备效能,改善技术经济效果。
3、矸石充填系统有哪些主要设备?答:矸石充填设备主要有破碎机、给料机、可伸缩胶带输送机、抛射皮带等组成。
薄煤层自动化开采引言随着能源需求的不断增加,煤炭作为一种重要的能源资源,一直在被广泛开采和利用。
然而,传统的煤炭开采方式存在许多问题,如资源浪费、环境污染和工人安全等。
为了解决这些问题,薄煤层自动化开采技术应运而生。
本文将介绍薄煤层自动化开采的定义、特点和应用,以及其对煤炭工业的影响。
定义薄煤层自动化开采是指利用自动化设备和技术对薄煤层进行开采的过程。
薄煤层一般指煤层厚度小于1.3米的煤层。
薄煤层开采由于煤层厚度较薄,传统的人工开采方法效率低下且危险性高,所以需要利用自动化技术来提高开采效率和安全性。
特点薄煤层自动化开采具有以下特点:1. 高效率薄煤层自动化开采利用自动化设备和技术,能够实现连续、高效的开采作业。
相比于传统的人工开采方式,自动化设备能够更快速、精准地进行作业,从而大大提高了开采效率。
2. 降低成本薄煤层自动化开采具有较低的人力和物力成本。
相比于传统的人工开采方式,自动化设备可以取代大部分人力,减少了人力成本。
此外,自动化设备还能够提高能源利用效率,从而降低煤炭开采的能耗成本。
3. 保护环境薄煤层自动化开采减少了大量的人工开采过程中产生的粉尘、废弃物和废水等污染物的排放。
自动化设备能够通过封闭式作业、粉尘和废气处理等技术手段,减少环境污染的发生。
4. 提高安全性薄煤层自动化开采减少了人工从事高风险作业的机会,降低了事故发生的概率。
自动化设备具有较高的稳定性和可靠性,能够有效保障工作人员的安全。
应用薄煤层自动化开采技术已经在煤炭行业得到广泛应用。
以下是一些典型的应用场景:1. 矿井开采薄煤层自动化开采技术可以应用于各种类型的矿井,包括深井、斜井和倾斜井等。
自动化设备可以通过自动导航、无人机和传感器等技术手段,实现对矿井内部的自动化控制和监测。
2. 矿井安全监测薄煤层自动化开采技术可以实现对矿井内部的安全监测。
通过传感器和监测设备,可以实时监测矿井的气体浓度、温度和压力等参数,从而及时预警和处理潜在的安全隐患。
薄煤层螺旋钻无人工作面开采技术 摘 要 针对薄煤层采用传统的炮采工艺落后、开采难度大等问题,借鉴国外的经验研究出适合薄煤层开采的螺旋钻开采新工艺,介绍了螺旋钻开采的工艺过程及技术特点,实践表明,采用钻采方式能够解决较薄煤层开采问题,具有工艺先进、成本低等优点,具有较好的推广使用价值。
关键词 薄煤层;螺旋钻开采;工艺 新汶矿区薄煤层可采储量占总可采储量的41%,薄煤层开采一直采用传统的炮采工艺,少数工作面采用薄煤层采煤机采煤,这样的工艺主要存在以下缺点:一是工艺复杂,单产低;二是效率低,采煤直接工效仅为500~1 000 t/(人·年);三是遇构造时搬家频繁;四是工人的劳动强度大;五是厚度较小的薄煤层采用炮采无法开采。随着某些矿井可采储量的日益枯竭,薄煤层的开采问题在新汶矿区已越来越突出,但是一直没有研究出更有效的开采方法,因此,借鉴国外的经验研究适合新汶矿区地质条件的薄煤层开采新工艺、新方法和新设备,最大限度地开发地下煤炭资源,是急需解决的重要课题。新矿集团公司往南冶煤矿1203西钻采工作面和潘西煤矿1701工作面进行了螺旋钻开采试验,并取得了成功,是薄煤层开采工艺的一次革命。
1 试验面生产技术条件 1.1 潘西矿1701钻采面地质条件 1701钻采工作面为-350 m水平一采区七层煤东翼第一个工作面,其西部为七层一采上山,东部至七层煤变薄带,北部为1702工作面准备区,南部为涝坡煤矿边界煤柱。工作面走向长1 043 m,倾斜长40~120 m,面积为83 440 m2。地面标高+228.4 m,井下标高-149.0~-161.5 m。
该面煤层赋存稳定,煤层总厚度0.42~0.81 m,平均0.65 m,煤层结构简单,可采指数为1,变异系数25.28%,属较稳定层。
1.2 巷道布置 七层煤一采区采用单翼布置,在采区西部布置采区轨道上山及采区输送机上山,两条上山均沿七层煤掘进,其中,输送机上山作为运煤及进风用,轨道上山作为辅助运输及回风用。采区下部通过-350 m水平七层煤大巷和-350 m井底车场联系,作为采区总进风巷。采区轨道上山上部连接-150 m主石门,作为采区总回风巷。 1701运输巷位于采区上部车场以下40 m处,采用单巷布置,巷道净宽4 400 mm,净高3 500 mm,断面13.3 m2,采用锚网梁支护,所用锚杆为螺纹钢等强锚杆,直径18 mm,长度2 200 mm,间排距为800 mm×800 mm。该巷道主要用于该钻采面的进风、运煤和运料。
2 开采方法 2.1 回采工艺 1701工作面采用乌克兰BSHK—2DM新型螺旋钻机,采用前进式独头钻采的工艺方式,下山方向钻采完后再退回调头钻采上山方向煤层。
2.2 落煤方法 螺旋钻机布置在运输顺槽中,向下山方向煤层打钻,钻头割煤,螺旋钻杆掏煤,掏出的煤直接落到运输顺槽的刮板输送机上运山。该机一次采宽1 905 mm,钻机自动接杆,达到设计采深或遇到断层时退出钻杆,螺旋钻机整体前移,预留0.5 m煤柱后开始下一循环钻采。 螺旋钻机采煤示意图如图1所示。
图1螺旋钻机采煤示意图 (a) 螺旋钻机钻头割煤;(b) 钻机在顺槽中工作状态 1——单轨吊;2——螺旋钻采煤机;3——固定油缸;4——调斜油缸;5——刮板输送机;6——节式钻杆
2.3 螺旋钻机工作面生产能力 钻采工作面每班钻进30 m,每天钻进深度90 m,钻孔高度0.65 m,钻孔宽度1.905 m,钻煤时回收率0.95,则
日产量Qd=90×1.905×0.65×1.31×0.95=138.7 (t) 月产量Qm=138.7×30×90%=3 745 (t) 3 工作面设备配置 运输顺槽内布置φ50 mm的防尘管路,每50 m设一个三通阀门,以便满足钻进时降尘和冲刷巷道,杜绝煤尘积聚。运煤巷道各转载点相应安设喷雾装置,实施转载自动喷雾。在靠工作面侧设置SGW—40T型和SGW—30B型刮板输送机和SPJ—800型胶带输送机,并在靠近钻采工作面的地点设有移动开关站、螺旋钻机液压系统泵站等设备。 (1) 螺旋钻机 BSHK—2DM型螺旋钻采煤机,其主要技术参数为:钻高0.65 m,钻宽1 905 mm,钻深(上山力向)85 m;下山方向钻深45 m;电机功率235 kW;钻进速度1.0 m/min。
(2) 运输设备 运输设备有SGW—40T刮板输送机一部,SPJ—800胶带输送机两部。
(3) 辅助运输设备 辅助运输采用单轨吊一部,起吊重量2 t,爬坡角度6°。
4 顶板管理 根据相邻南冶矿1203西钻采面的矿压观测资料和潘西矿1701面顶板情况观测分析,由于煤层埋藏较浅,且为条带式开采,虽然直接顶为不稳定的二级二类顶板,但采宽1.905 m,煤柱宽0.5 m,顶板来压及下沉等显现不明显。
5 劳动组织和主要经济技术指标 5.1 劳动组织 工作面采用“三八”制作业制度,每班作业8 h,实行边采边准。每天检修时间保持3 h以上。
1701工作面每班有1名带班工长负责组织生产,配有螺旋钻机司机2人、维修工1人、辅助工2人、电工1人及相关工种的操作人员,全班合计7人。
5.2 主要经济技术指标 1701工作面的主要经济技术指标见表1。表1 1701工作面主要经济技术指标表 名称 数量 名称 数量 钻进度 30 m/班 日产量 138 t 钻采长度 85 m 月产量 3 745 t 煤层倾角 15° 正规循环率 ≥90% 煤容重 1.31 t/m3 日出勤 21 续表1 名称 数量 名称 数量 煤硬度 1.5 出勤率 81% 煤层厚度 0.42~0.81 m 工作面效率 6.5 t/工 钻孔高度 0.625 m 钻孔宽度 1.905 m 地质储量 7.1 万 t 可采储量 5.67 万 t 可采期 13.6月 钻煤采出率 ≥80%
6 主要生产系统 6.1 通风系统 选用DKJ—65No4.5型通风机对钻孔内供风,DKJ—65No4.5型通风机供风量为130~200 m3/min,能满足钻孔供风要求。
1701运输顺槽采用压入式通风方式。 6.2 供电系统 1701西钻采面的供电变压器为KBSGZY—500/6型移动变电站,移动变压器将6 kV高压变为660 V电压,给螺旋钻机、前部转载机、后部转载机、通风机、液压泵站、单轨吊等供电;设备装机总容量为387.76 kW。
7 采煤成本对比分析 螺旋钻机采煤和炮采成本对比见表2。表2 成本对比分析表 项目 螺旋钻采煤机 炮采 设备租赁费 设备租赁费:53 000元 (1) 工作面需用1 m单体支柱1 200棵,租赁费1.8万元;(2) 乳化液泵2台,租赁费0.552万元;(3) 金属铰接顶梁260根,租赁费0.09万元;(4) 40 T溜子租赁0.42万元。小计2.862万元 材料消耗 采煤材料消耗:15 115元 (1) 炸药5.5 t/万t,每吨0.4万元,计1.1万元;(2) 雷管1万发/万t,每发1元,计0.5万元;(3) 坑木10 m3/万t,750 元/m3,计0.375万元。小计1.975万元 电力消耗 8.48 kW·h/t×3 149 t×0.45元/kW·h=12 016 元 乳化液泵:37×0.7×12×30×0.45=4 196 元;150刮板输送机:5×0.7×12×0.45=8 505元。小计1.27万元 工资 2 000元/人×21人=42 000元 2 000元/人×150人=300 000元
续表2 项目 螺旋钻采煤机 炮采 巷道费用 巷道成本2 725元/m,平均每月报废巷道50 m,掘进费用13.625万元 每米巷道成本1 827元/m;每万吨需掘进巷道587 m,掘进费用:1 827×587×0.5=62.76万元 总合计 25.828万元 71.867万元 吨煤成本 68.994元 143.734元
注:0.7 m以下的薄煤层炮采工作面单产按0.5万 t/月计算。 从以上比较可以看出,采用螺旋钻采煤机和采用炮采采煤相比,吨煤成本减少74.74元,按年产4万 t计算,每年可节省费用近300万元。
8 结束语 通过工业性试验及对螺旋钻采煤机性能的深入研究,主要取得以下成果: ① 实现了薄煤层单巷前进式开采。在同一条巷道中前面掘进、螺旋钻机组滞后前进式的采煤方法,并且不用另外布置工作面回风巷,降低了巷道掘进率,有利于采掘接续,有利于薄煤层及边角煤柱的回收。 ② 实现了煤层洁净开采。钻采过程中遇到断层时退出钻杆,掘进矸石可充填下部钻孔,减少了矸石采出和排放量,同时孔间留设小煤柱,有利于建筑物下开采地表减沉。
③ 实现了回采工艺的单一化。螺旋钻机无人工作面开采工艺过程简单,将传统回采工艺的破、装、运、支、处五大工序合并,由螺旋钻机钻采完成。
④ 实现了煤炭开采的车间化。螺旋钻机无人工作面开采极大地改善了工人的劳动条件和劳动环境,工人不再进入工作面,而是在巷道中操纵机械,劳动强度小,生产安全。
⑤ 劳动生产率高,经济效益好。螺旋钻机无人工作面开采,用人少,占用设备少,节省了工作面内的输送机、支架等设备,减少了设备的故障率。
⑥ 提高了矿井安全生产程度。该机组采宽为1.905~2.105 m,钻采孔之间煤柱为0.5~1.0 m,钻采孔内不进入工作人员,实现了无人工作面独头采煤,杜绝了占煤矿事故达50%的顶板事故;本钻机采用局部通风机对迎头供风,防尘管路、喷雾喷头至迎头,使用无火花型钻头,迎头钻杆中安设瓦斯断电传感器,钻采孔开门处设置外喷等安全措施,杜绝了瓦斯、煤尘事故,可以说螺旋钻采煤是一种安全度很高的先进采煤方式。
总之,在薄煤层中使用螺旋钻采煤机采煤试验研究是成功的,达到了预期的效果,具有较好的推广使用价值。